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5.0) Aberrazioni introdotte dal Filtro

Un filtro montato sull'obiettivo può introdurre diverse aberrazioni.
Le principali sono:
1) Distorsioni dovute a:
__ a) Tensioni nel vetro.
__ b) Errori di planarità
__ c) Errore di parallelismo.
__ d) ...
2) Glare dovuti a:
__ a) Bolle d'aria nel vetro.
__ b) Insufficiente annerimento del bordo.
__ c) Insufficiente lucidatura delle superfici.
__ d) Sporcizia.
3) Ghost dovuti a
__ a) Insufficiente trattamento antiriflesso.
__ c) Riflessione multipla Sensore/Filtro (1).
4) Vignettatura.
5) ...

(1) : La trattazione geometrica di questo punto si trova su parecchi siti Internet.

Questi due di Van Walree sono tra i più chiari:
http://toothwalker.org/optics/filterflare.html
http://toothwalker.org/optics/flare.html#filter




5.1) Distorsione.

Occorre fotografare, con e senza filtro, una mira geometrica ed analizzare le differenze tra le due foto in modo completo ed accurato.
Se si possiede un apposito software di analisi la misura è attendibile.
In mancanza di questo è necessario eseguire l'analisi visivamente e si è sicuri solo se la risposta è positiva.
Ossia si è rintracciata la distorsione.
In caso di negatività il dubbio di non essere stati sufficientemente accurati rimane sempre.



5.2) Glare.

In laboratorio è eseguita utilizzando un soggetto ad elevato contrasto, tipicamente un coronografo su sfondo luminoso.
In casa una misura accettabile è (quasi)impossibile da fare.
Si può però utilizzare un surrogato.
Un surrogato è sempre un surrogato, ma è meglio di niente.
Procediamo cosi:
1) Orario = Notturno e con cielo limpido.
__ Luogo .= Privo di illuminazione.
__ ASA . .= 400.
__ F . . .= max.(f/2.8).
__ T . . .= 1" (corrisponde ad EV = 3, con 100 ASA).
2) Macchina rivolta verso l'alto.
__ Si sfrutta cosi lo sfondo nero del cielo.
__ Causa inquinamento luminoso non è più nerissimo, ma può ancora andare.
3) Illuminazione laterale.
__ Inclinazione = Circa 45º/75º.
__ Sorgente . . = Una torcia(tenuta in mano) a circa 30cm dall'obiettivo.
__ EV . . . . . = 14 misurata come luce incidente(a 100 ASA); 21 se in luce riflessa.
4) Telecomando.

Allego le fotografie con il 70-200mm f/2.8 a 70mm.
La prima Immagine non è, come potrebbe sembrare a prima vista, una foto Glamour, ma sono le tre immagini prese con:
No Luce, Pila @ 45 gradi senza filtro, Pila + Filtro.
I gradi sono da intendersi dall'asse ottico.
. .0º = Sull'asse.
. 90º = Completamente Laterale.


Fig. 5.1 70-200 70mm Glare con pila a 45º



La medesima con 200mm e luce a 75 gradi


Fig. 5.2 70-200 200mm Glare con pila a 75º



La differenza tra con e senza filtro è dovuta principalmente alla posizione approssimata ed instabile della pila (tenuta in mano).
Vale sia per la pila a 45 gradi che a 75 gradi dove si nota una debole luminositá in basso a sinistra.
Vista la forte, e corretta, dipendenza dalla posizione della pila vedrò di ripetere le prove con una precisione migliore.
I risultati con il 100mm f/2.8 macro ed il 400mm f/5.6 sono simili.
Non noto nulla di trascendentale dovuto al filtro.
Noto invece che la resistenza a questo tipo di flare, cattiva sul 16-35mm f/2.8, non è elevatissima nemmeno sulle altre ottiche.
Migliore si, ma non elevatissima.
In attesa di ripetere le prove con maggiore accuratezza diciamo che: Il paraluce è necessario.



5.3) Ghost.

A livello casalingo è la misura più facile da effettuare.
Si fotografa una sorgente di luce:
a) Intensa.
b) Quasi puntiforme.
c) Posta sul bordo del fotogramma.
Prima senza filtro, poi con il filtro, e si esamina la differenza delle due.
L'analisi può essere eseguita con Iris(gratuito) che permette di sottrarre due immagini.
Per questa prova ho utilizzato una torcia a led con un solo led acceso.

La prima immagine è il crop di Led+Parabolina.
Ad 1/8000 di secondo f/8 il led è già sovraesposto.


Fig. 5.3 Immagine del Led @ 1/8000



La seconda è il collage di tre immagini con 1" di esposizione(+13 Stop):
a) Senza filtro.
b) Con filtro B+W Kr 1.5
c) a-b con Iris
La presenza del filtro è inavvertibile.


Fig. 5.4 Flare con sovraesposizione > di 13 stop.



La terza immagine è la medesima prova utilizzando il vetro di un portaritratti invece del filtro.


Fig. 5.5 Flare con un vetro.



Lo spot simmetrico rispetto al centro nelle ultime due foto si vede chiaramente.
Nell'immagine si vede chiaramente anche come i Flare dipendano dalla pulizia dell'ottica.
In pratica vale il consiglio:
"Pulite accuratamente le vostre ottiche.
Lo sporco crea Flare più intensi del filtro".

Nota 1: Alcuni riflessi del vetro si sovrappongono a dei riflessi propri dell'obiettivo.
In effetti osservando lo schema ottico del 100mm f/2.8 macro reperibile a:
http://www.canon.com/camera-museum/tech/report/200004/200004.html
si vedono ben 4 superfici piatte.


Fig. 5.6 Schema del 100mm f/2.8 Macro.



Nota 2) Nello schema si vedono due diaframmi.
Non è un errore. Questo obiettivo ne ha proprio due.

Nota 3: Un effetto collaterale di questa prova è il seguente:
Selezionando l'esposizione spot sul punto centrale si riesce, con una testa a cremagliera (Manfrotto 410 Junior) a verificare:
1) La precisione geometrica della serigrafia del punto di misura.
__ Sulla mia 5D il fuoco è centrato, ma l'esposizione è leggermente in alto a sinistra.
2) L'ampiezza della zona di misura dell'esposizione.




5.4) Vignettatura.

Fotografia alla parete bianca con il 16-35mm f/2.8 II.
Uniformità illuminazione = Bassa (1+1/3 Stop tra estremità destra e sinistra).
Alle due immagini sono state sovrapposte le isophote(lineari) con Iris.
L'allargamento del filtro da 77mm(Mk I) a 82mm(Mk II) ha eliminato la vignettatura.


Fig. 5.7 Vignettatura del 16-35mm a 16mm f/2.8


Fig. 5.8 Vignettatura del 16-35mm a 16mm f/2.8(isophote).





Ed infine, per curiosità, una caratteristica dei filtri irrilevante per fini fotografici, ma importante per usi scientifici specialmente analisi multispettrale.
I raggi che passano tra due superfici piatte non vengono deviati, ma vengono spostati.
L'immagine e tratta da:
1) Il solito Sydney F.Ray Applied Photographic Optics.
__ Ora si trova gratis!!!! su google book a questo link:
__ http://books.google.it/books?id=cuzYl4hx-B8C&pg=PA23&lpg=PA23&dq=filter+displacement+image+ray+longitudinal+aberration&source=bl&ots=n-Kpu-FvKz&sig=5NPFzFjghHAHk5ixmjDnqZUJ-g8&hl=it&ei=3qf5Sd6FBoGU_QbPu_CqBA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=4#PPA23,M1
2) ISO 12233 cerchio per l'astigmatismo.
3) Differenza con e senza filtro con Iris(stesso fuoco).


Fig. 5.9 Spostamento dei raggi con il Filtro.


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